目的:在肝脏外科及肝移植手术中,肝脏发生缺血再灌注损伤(ischemiareperfusion injury,IRI)是难以避免的,此类损伤会造成术后肝脏功能紊乱,移植物功能不全等。影响肝脏IRI的机制众多,包括氧化应激,先天性免疫反应,炎症反应,细胞凋亡,自噬和细胞焦亡等。其中细胞焦亡是一种炎症性程序性细胞死亡,与炎症反应密切相关。目前认为circ RNA的功能包括调节转录、结合蛋白及mi RNA海绵等,其与多种疾病如肿瘤、心血管、消化系统等多种疾病的发生发展有着密切关联。而circ RNA在肝脏Z-IETD-FMK临床试验IRI中的功能机制研究鲜有报道,其扮演的角色和发挥的功能有待进一步的研究和探索,本研究旨在探索小鼠肝脏IRI损伤过程中,circ RNA(circ RNA-Phf21a＿0002)表达与肝细胞焦亡的变化,探讨circ RNA-Phf21a＿0002对IRI处理诱导肝细胞发生细胞焦亡的影响,为研究circ RNA在肝脏IRI中的作用机制提供新的思路。方法:建立小鼠70%肝脏IRI模型(缺血1h再灌注2h,6h,12h,24h),检测小鼠血清中谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)含量变化,HE染色与TUNEL法观察肝脏组织病理学改变与细胞凋亡损伤情况。Western Blot检测肝脏组织不同再灌注时间点细胞焦亡蛋白(Bax,Bcl-2,Caspase-1,Cleaved-Caspase-1,IL-18和IL-1β)等表达情况,Elisa法检测各组血清中IL-1β,IL-18表达水平;IHC检测肝组织中Caspase-1和IL-1β表达情况。随后构建模型进行circ RNA测序;对测序结果进行差异分析,功能分析筛选,对亲本基因进行功能富集;从mi Rnada,Target Scan,RNAHybrid三个数据筛选出预测海绵吸附的mi RNA;再运用mutli Mi R和GEO数据库筛选出下游m RNA,构建竞争性内源性RNA(competitive endogenous RNA,ce RNA)调控网络;通过GSEA,KEGG,GO分析潜在的生物功能。通过数据分析,找到目的circ RNA(circ RNA-Phf21a＿0002),运用q RT-PCR检测各组肝组织中circ RNA-Phf21a＿0002表达变化;运用RNase R酶处理、放线菌素D等实验检测circ RNA-Phf21a＿0002的成环及稳定性,RNA-Fish实验检测circ RNAPhf21a＿0002的细胞定位,验证其为环状RNA。构建AML12小鼠肝细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)的不同复氧时间点(2h,6h,12h,24h)模型,q RT-PCR检测circ RNA-Phf21a＿0002表达变化;对AML12细胞进行circ RNAPhf21a＿0002过表达质粒(overexpression,OE)瞬时转染,再进行分组H/R模型构建;Western Blot检测过表达之后对焦亡的影响;Hoechst/PI染色检测过表达circ RNA-Phf21a＿0002之后的凋亡及焦亡情况;通过生信分析找到circ RNAPhf21a＿0002海绵吸附的let-7b-5p,构建let-7b-5p mimics。circ RNA-Phf21a＿0002OE和let-7b-5p mimics共转染后AMl12 H/R模型后,是否影响焦亡。结果:IRI处理组小鼠不同再灌注时间点血清ALT、AST含量较Sham组显著上升(P<0.05),对肝脏组织进行HE染色后,通过显微镜可以观察到肝细胞发生水肿、气球样变性、中央静脉充血和点灶状坏死等病理变化。TUNEL凋亡实验显示不同再灌注时间点细胞凋亡和焦亡情况较Sham组明显上升(P<0.05)。Western Blot实验检测的焦亡蛋白指标Cleaved-Caspase-1,IL-18,mature-IL-1β与Sham组相比也显著改变(P<0.05)。对circ RNA测序数据进行差异分析,得到了375个有差异的circ RNAEpigenetics抑制剂(P<0.05),其中40个circ RNA差异较为显著(log FC>1.5),包括39个下调,1个上调。对亲本基因的KEGG分析显示,与Foxo信号通路和AMPK通路都有着较高的相关性。构建完ce RNA网络后发现circ RNAPhf21a＿0002的靶基因KEGG结果显示与m TOR信号通路相关,我们认为其可能参与到肝脏IRI中的细胞焦亡中。并且数据分析中circ RNA-Phf21a＿0002的log FC绝对值最大(-4.76),并且在小鼠I/R模型肝组织及AML12细胞H/R模型中的q RT-PCR结果均显示circ RNA-Phf21a＿0002相比较于Sham组呈现下调趋势(P<0.05)。Rnase R酶和放线Protein biosynthesis菌素D实验表明与线性Phf21a相比,circ RNAPhf21a＿0002具有更好的稳定性,这符合circ RNA的特征。并且RNA-Fish实验结果定位了其位置,主要存在于细胞核中。在对瞬时转染过表达circ RNAPhf21a＿0002的AML12细胞H/R模型中,与其他组相比,Western Blot实验结果显示焦亡蛋白GSDMD,IL-18,Cleaved-Caspase-1,mature-IL-1β等均呈现表达上调的趋势(P<0.05),Caspase-1和pro-IL-1β无明显变化。Hoechst/PI结果表明过表达circ RNA-Phf21a＿0002后,在H/R处理后的AML12细胞,凋亡与焦亡比例明显上升(P<0.05);在转染let-7b-5p mimics之后的H/R模型中,上调circ RNA-Phf21a＿0002造成的细胞焦亡加重会减轻,并且Bach1的表达下调。结论:我们的研究证实了circ RNA-Phf21a＿0002通过海绵吸附let-7b-5p加重了与肝脏缺血再灌注相关的肝细胞的细胞焦亡。这些发现为后续治疗提供了新的分子机制和新的生物标志物。